Contenuto
- Invece di dirti di cosa tratta questa serie di articoli, che ne dici di immergerci semplicemente?
- Fatto? Perché stiamo per approfondire.
- Rottura quantica si tratta davvero di mini buchi neri.
- Ma tutto inizia a crollare quando parliamo di come controllare questi mini buchi neri.
Una persona può idolatrare sia Carl Sagan che Shigeru Miyamoto? Qualcuno può divertirsi guardando Neil DeGrasse Tyson e TotalBiscuit? È possibile che la stessa persona sia interessata a leggere il Fondazione serie e Pronto Giocatore Uno?
Credo che la risposta sia sì, e io sono una di quelle persone. E se i tuoi abbonamenti a YouTube includono Hank Green, Smosh Games, Phil Plait, Extra Credits e Veritasium, allora, proprio come me, amerai Sciencing the Shit Out of Video Games.
Invece di dirti di cosa tratta questa serie di articoli, che ne dici di immergerci semplicemente?
Martedì, Rottura quantica rilasciato. Siamo stati stupiti dalla sua meccanica frenetica e dalla sua trama stimolante. In un'intervista con Nerdist, la star dello sparatutto in terza persona Shawn Ashmore ha detto che gli sviluppatori avevano veri astrofisici dello staff per contribuire a mantenere la storia in linea con la scienza attuale. Molte persone si rifiuterebbero di rilasciare dichiarazioni del genere. Stiamo parlando di viaggi nel tempo, giusto? È roba della fantascienza; non c'è modo per noi di viaggiare nel tempo, giusto?
Beh, non è fantascienza. Infatti, è possibile che anche le bolle di Stop temporale del gioco abbiano il loro posto nella scienza. Ma prima di entrare in questo, dobbiamo dare un'occhiata a come lo spazio e il tempo funzionano, perché non necessariamente funzionano come si pensa.
Ieri ho visto un grande episodio di Agenti di SHIELDe ha illustrato lo spazio e il tempo in un modo molto interessante. Il tempo è spesso considerato la quarta dimensione. Anche se questo probabilmente non è il modo più accurato per descrivere che tempo è in Relatività Generale, funzionerà per questa illustrazione.
Immagina per un istante che non siamo più esseri tridimensionali. Non percepiamo più la profondità. Siamo piatti, come un pezzo di carta. Ora immagina di essere una parte di una risma di carta su un tavolo con ogni pezzo di carta che rappresenta un momento nel tempo.Se qualcuno dovesse disegnare una linea diagonale all'esterno della risma di carta, la persona che disegna la linea la vedrebbe come una linea singola, ma noi, essendo esseri bidimensionali, vedremmo un punto muoversi nel tempo.
Fatto? Perché stiamo per approfondire.
Sappiamo tutti che tutta la materia ha massa e che la massa ha gravità. Sappiamo anche che gli oggetti con massa maggiore attraggono oggetti di massa inferiore. Queste sono le basi gravitazionali, giusto? Ma sapevi anche che il tempo effettivamente rallenta più ti avvicini ad un oggetto di massa più alto? È vero.
Sulla Terra, stiamo parlando di differenze nominali. I tuoi piedi percepiscono il tempo leggermente più lento della tua testa, ma è così minuto che non te ne accorgi nemmeno. In effetti, probabilmente non noterai la differenza di fuso orario anche se navighi in orbita attorno alla Terra nello stesso modo in cui lo fanno i satelliti, ma il tuo GPS lo fa. Lo sapevi che il tuo orologio sulla Terra ticchetta circa 38 microsecondi al giorno più lentamente dell'orologio sul tuo satellite GPS? So che non sembra molto. Ma certamente aggiunge, e potrebbe buttare via tutto.
La gravità e la densità dei buchi neri sono così grandi che anche la luce non può sfuggire a loro. Poiché sono così densi, significa che hanno la più grande fluttuazione nel tempo da un'orbita sicura all'orizzonte degli eventi, che è il punto in cui la luce non può nemmeno sfuggire alla gravità. Se dovessimo girare una cima e spingerla verso un buco nero, sembrerebbe rallentare fino a quando non smettesse di ruotare all'orizzonte degli eventi. Ma supponendo che non ci siano altre forze che agiscono sulla trottola, il giocattolo continuerebbe a girare alla stessa velocità all'infinito, se vi capita di viaggiare con essa.
Rottura quantica si tratta davvero di mini buchi neri.
Prima che il Large Hadron Collider in Svizzera iniziasse le sue operazioni, molte persone credevano che avrebbe causato scenari di fine del mondo. Il romanzo Flashforward di Robert J. Sawyer ha toccato uno di questi possibili scenari. Tuttavia, quel libro era pura fantasia rispetto alla convinzione che avrebbe causato micro buchi neri. E questi oggetti di meccanica quantistica sono esattamente come suonano, ma il problema è che esistono solo nella teoria matematica; nessuno li ha mai osservati.
Se qualcuno dovesse effettivamente creare un micro buco nero con la massa dell'uomo medio, potremmo effettivamente vedere un cambiamento di orario come quelli che vediamo in Rottura quantica. Infatti, se torniamo all'intervista con Ashmore, è esattamente come è stato spiegato all'attore interpretando il personaggio principale Jack Joyce.
Se il buco nero fosse la stessa massa dell'uomo medio, sarebbe estremamente piccolo. Sarebbe anche abbastanza grande da vedere? Per fortuna, abbiamo un calcolo per capirlo - si chiama il raggio di Schwarzschild, che è scritto:
R = 2GM / c2
Questo è il raggio di una sfera, dove se tutta la massa fosse compressa in un'area, la velocità di fuga sarebbe la stessa della velocità della luce.
Per fortuna, abbiamo tutti i numeri di cui abbiamo bisogno per dare un pugno in quella formula. G è la costante gravitazionale (6,674 × 10-11 N⋅m2/kg2). M è la massa del buco nero; in questo caso useremo 80 kg perché è la massa media di un maschio umano. E c è la velocità della luce. Quando si collegano tutti quei numeri, si finisce con un numero astronomicamente piccolo. Pronto per questo? ~ 1.18813224x10-25 m.
Sì, è invisibile anche al microscopio più potente. In effetti, è più piccolo di un protone, ma ciò rende impossibile l'esistenza? Sorprendentemente, no. La più piccola unità di misura è il Planck. Qualunque cosa più piccola scompare nella nebbia quantistica, e la massa di Planck per un buco nero è di circa 22 microgrammi, che è molto più piccola degli 80 kg. In realtà, si tratta della massa dell'uovo di una pulce.
Ma tutto inizia a crollare quando parliamo di come controllare questi mini buchi neri.
La parte divertente non è che tutto sarebbe effettivamente risucchiato nel buco nero perché è probabile che ciò non accada. Non c'è modo di controllarli o farli dissolvere istantaneamente.
Il lato fiction del gioco si risolve introducendo la particella Meyers-Joyce. Queste particelle truccate controllano l'attrazione gravitazionale della materia, e il fratello di Jack William le ha scoperte. Ma cade ancora a pezzi quando si pensa a Jack e ad altri che sono in grado di muoversi liberamente attorno alle bolle di Time Stop quando il tempo è rallentato.
Il verdetto scientifico è che, sebbene queste minuscole sacche di differenziazioni temporali possano esistere, non abbiamo proprio modo di controllarle o persino di contenere i mini buchi neri che potrebbero farli.
Cosa ne pensi del mio verdetto? Ho capito bene o sbagliato? L'intero punto della scienza è testare e testare nuovamente. Fammi sapere i tuoi pensieri nei commenti. Inoltre, se stai cercando più tempo e spazio, PBS rilascia una serie di video incredibilmente approfonditi chiamati SpaceTime. Dovresti verificarlo.
La prossima settimana, vado dalla scienza alla merda La divisioneLa pandemia di Chimera, ma alla fine, voglio discutere delle materie che vuoi leggere. C'è qualcosa nei videogiochi che deve essere provato giusto o sbagliato? Facciamo in modo che la scienza se ne vada da loro.